物理（三）-2023年中考考前20天終極沖刺攻略-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

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倒計(jì)時(shí)第12天 \l "_Tc18774" 杠桿…………………………………………1
倒計(jì)時(shí)第11天 \l "_Tc25341" 滑輪 ………………………………………39
倒計(jì)時(shí)第10天 \l "_Tc11811" 功和功率 …………………………………75
倒計(jì)時(shí)第9天 \l "_Tc23115" 機(jī)械效率………………………………… PAGEREF _Tc23115 \h 103
TOC \ "1-1" \h \u
倒計(jì)時(shí)第12天天
杠桿
考點(diǎn)透視
了解什么是杠桿；理解杠桿的五要素；掌握杠桿平衡的計(jì)算方法；掌握杠桿的分類；理解杠桿在生活中的應(yīng)用。
滿分技巧
【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
【考點(diǎn)梳理】
考點(diǎn)：杠桿
定義：一根在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就是杠桿。
杠桿的五要素：
（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，即圖中的O點(diǎn).
（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，即圖中的F1。
（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，即圖中的F2。
（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，即圖中的。
（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，，即圖中的。
杠桿的平衡：靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用字母表示為：；杠桿的平衡不是單獨(dú)由力或力臂決定的，而是由它們的乘積來決定的。
杠桿分類：
（1）省力杠桿：＞，F(xiàn)1＜F2。
這類杠桿的特點(diǎn)是動(dòng)力臂大于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力F1小于阻力F2，即用較小的動(dòng)力就可以克服較大的阻力。但是實(shí)際工作是動(dòng)力移動(dòng)的距離卻比阻力移動(dòng)的距離大，即要費(fèi)距離。如撬起重物的撬棒，開啟瓶蓋的起子、鍘草用的鍘刀等，都屬于這一類杠桿。
（2）費(fèi)力杠桿：＜，F(xiàn)1＞F2。
這類杠桿的特點(diǎn)是動(dòng)力臂小于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力F1大于阻力F2，即要用較大的動(dòng)力才能克服阻力完成工作，但它的優(yōu)點(diǎn)是杠桿工作時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)較小的距離就能使阻力移動(dòng)較大的距離。使工作方便，也就是省了距離。如縫紉機(jī)踏板、挖土的鐵锨、大掃帚、夾煤塊的火鉗，這些杠桿都是費(fèi)力杠桿。
（3）等臂杠桿：=，F(xiàn)1=F2。
這類杠桿的動(dòng)力臂等于阻力臂，平衡時(shí)動(dòng)力F1等于阻力F2，工作時(shí)既不省力也不費(fèi)力，如天平、定滑輪就是等臂杠桿。
力臂的畫法：
（1）明確支點(diǎn)，用O表示；
（2）通過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條直線；
（3）過支點(diǎn)O作該力的作用線的垂線；
（4）用兩頭帶箭頭的線段標(biāo)示出支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，寫上相應(yīng)的字母（或)。
真題回眸
1．（2022·江蘇常州·統(tǒng)考中考真題）為了拔除外來入侵物種“一枝黃花”，農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器，如圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】杠桿平衡條件。根據(jù)題意可知阻力大小是不變的，要讓動(dòng)力最小，應(yīng)該使盡量小，盡量大。根據(jù)圖示最小，垂直于杠桿，的長度最大的，C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2．（2022·內(nèi)蒙古包頭·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=AB，在A點(diǎn)懸掛物體，在B點(diǎn)豎直向上拉動(dòng)杠桿使其始終保持水平平衡，拉力為F。下列說法正確的是（）
A．F的大小為物重的2倍
B．物重增加5N，F(xiàn)的大小也增加5N
C．物體懸掛點(diǎn)右移，拉力F會(huì)增大
D．將F改為沿圖中虛線方向，拉力F會(huì)減小
【答案】C
【詳解】A．由圖可知，OA=AB，阻力的力臂為動(dòng)力力臂的一半，根據(jù)杠桿的平衡條件可知
由于，拉力F的大小為物重的二分之一，故A錯(cuò)誤；
B．若物重增加5N，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)的變化量為，根據(jù)杠桿平衡條件可知，解得，故B錯(cuò)誤:
C．當(dāng)懸掛點(diǎn)右移時(shí)，阻力不變，阻力臂變大，動(dòng)力臂不變，則動(dòng)力F將變大，故C正確；
D．保持杠桿在水平位置平衡，將拉力F轉(zhuǎn)至虛線位置時(shí)，拉力的力臂變小，因?yàn)樽枇εc阻力臂不變，由杠桿的平衡條件可知，拉力變大，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3．（2022·江蘇淮安·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，用力打開夾子過程中，標(biāo)注的夾子支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力正確的是（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】根據(jù)杠桿的支點(diǎn)定義可知夾子中間的軸的位置是支點(diǎn)，手作用的點(diǎn)為動(dòng)力作用點(diǎn)，動(dòng)力的方向向下，阻力的作用點(diǎn)為支點(diǎn)左端彈性鐵圈與夾子接觸的位置，阻力的方向向下，故A符合題意。
故選A。
4．（2022·西藏·統(tǒng)考中考真題）杠桿在生活中無處不在，下圖所示工具在使用過程中屬于費(fèi)力杠桿的是（）
A．鐵皮剪B．定滑輪
C．鉗子D．船槳
【答案】D
【詳解】A．鐵皮剪的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以鐵皮剪是省力杠桿，故A不符合題意；
B．定滑輪相當(dāng)于等臂杠桿，使用定滑輪不省力，故B不符合題意；
C．鉗子的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以鉗子是省力杠桿，故C不符合題意；
D．船槳的動(dòng)力臂小于阻力臂，所以船槳是費(fèi)力杠桿，能省距離，故D符合題意。
故選D。
5．（2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考中考真題）如圖是小華做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形，下列操作能使杠桿在水平位置平衡的是（）
A．增加鉤碼的個(gè)數(shù)B．向左調(diào)節(jié)平衡螺母
C．向右移動(dòng)鉤碼的位置D．減小彈簧測力計(jì)的拉力
【答案】C
【詳解】如圖，杠桿向左傾斜，說明左側(cè)鉤碼對杠桿的拉力與力臂的乘積，大于右側(cè)拉力與力臂的乘積；
A．增加左側(cè)鉤碼個(gè)數(shù)，左側(cè)的力臂不變，力變大，力與力臂的乘積變大，根據(jù)可知，杠桿不會(huì)平衡，故A不符合題意；
B．在實(shí)驗(yàn)的過程中，不能通過調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，故B不符合題意；
C．將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)，左側(cè)的力不變，力臂變小，則左側(cè)力與力臂的乘積變小，會(huì)使杠桿平衡，故C符合題意；
D．減小彈簧測力計(jì)的拉力，右側(cè)的力臂不變，力變小，力與力臂的乘積變小，杠桿不會(huì)平衡，故D不符合題意。
故選C。
6．（2022·遼寧營口·統(tǒng)考中考真題）圖甲是自行車的手閘，其中ABO部分可視為一種杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，O為支點(diǎn)，F(xiàn)2為阻力，請?jiān)趫D乙中畫出：（1）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1及其力臂；（2）阻力F2的力臂。
【答案】
【詳解】（1）由杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力與阻力臂乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，圖中O為支點(diǎn)，因此OA作為動(dòng)力臂最長；動(dòng)力方向應(yīng)該向下，過點(diǎn)A垂直于OA向下作出最小動(dòng)力F1的示意圖。
（2）從支點(diǎn)O作阻力F2作用線的垂線，支點(diǎn)到垂足的距離為阻力臂，如圖所示：
7．（2022·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，請?jiān)趫D示位置畫出小球所受重力G和使杠桿保持平衡的最小力F的示意圖，并簡述F的作圖依據(jù)。
【答案】
【詳解】過小球的重心沿豎直向下的方向畫出重力的示意圖，由杠桿的平衡條件可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，動(dòng)力越??；由圖可知，O點(diǎn)距離A點(diǎn)是最遠(yuǎn)的，故OA為力臂時(shí)，力是最小的，過端點(diǎn)A做垂直O(jiān)A向上的力，如圖所示：
8．（2022·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題）在圖中畫出杠桿的阻力臂l，并在A點(diǎn)畫出使杠桿靜止在圖示位置的最小力F；
【答案】
【詳解】由圖可知，O為支點(diǎn)，重物向下拉杠桿的力為阻力，則過支點(diǎn)做阻力作用線的垂線段即為阻力臂l；；由杠桿平衡條件可知，在阻力、阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小。最小力F作用在A點(diǎn)，當(dāng)OA為F的力臂時(shí)，力臂最長，此時(shí)力F最小，且F的方向垂直杠桿向上，從A點(diǎn)垂直O(jiān)A向上畫出F的示意圖，如圖所示：
9．（2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）《西游記》中的孫悟空形象深受人們喜愛。如圖甲所示，孫悟空肩上的金箍棒可看做杠桿，其簡圖如圖乙。圖中，O為支點(diǎn)，O′為金箍棒重心位置，A為動(dòng)力F的作用點(diǎn)。請?jiān)趫D中畫出：
（1）金箍棒所受重力的示意圖；
（2）作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F的示意圖及其力臂l。
【答案】
【詳解】金箍棒的重心在O′點(diǎn)，重力的方向總是豎直向下，重力的示意圖如圖所示；以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，在A處用力最小，則其力臂最大，最大值為OA，則最小動(dòng)力F的方向垂直O(jiān)A，及其力臂l，如圖所示：
10．（2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題）“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。
（1）如圖甲所示，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。為方便測量___________，應(yīng)向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施的力為動(dòng)力，左側(cè)鉤碼對杠桿施的力為阻力；測出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂和阻力臂；把、、、的數(shù)據(jù)填入表格中。改變動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力和阻力臂，再做幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示；
分析表中的數(shù)據(jù)得到杠桿的平衡條件：___________用、、、表示；
（3）如圖乙所示，在___________（選填“A”、“B”或“C”）點(diǎn)豎直___________（選填“向上”或“向下”）拉時(shí)，可使杠桿保持水平位置平衡，此時(shí)杠桿屬于省力杠桿；
（4）在完成實(shí)驗(yàn)后，小輝利用杠桿平衡條件完成了老師提出的問題。如圖丙所示，輕質(zhì)杠桿可繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，它的中點(diǎn)掛有的重物，在杠桿右端用豎直向上的力___________N，可使杠桿在水平位置平衡。
【答案】力臂右 A 向上
【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)前為方便測量力臂，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，右端偏高，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)。
（2）[3]分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂，用、、和分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為
（3）[4][5]要使杠桿屬于省力杠桿，則動(dòng)力臂應(yīng)大于阻力臂，所以應(yīng)該選擇在A點(diǎn)施加向上的力。
（4）[6]根據(jù)，可得
11．（2022·湖北黃岡·統(tǒng)考中考真題）由我國自主研制、體現(xiàn)中國力量與中國速度的大國重器，世界首臺(tái)千噸級運(yùn)、架一體機(jī)“昆侖號”，可為高鐵、道路橋梁的建設(shè)高效鋪設(shè)箱梁。某次架橋時(shí)，要將一段重為1.0×107N的箱梁運(yùn)到鋪設(shè)位置。
（1）當(dāng)箱梁靜止在水平橋面時(shí)，箱梁與橋面的接觸面積為200m2，求箱梁對橋面的壓強(qiáng)；
（2）工作時(shí)，“昆侖號”將箱梁自橋面豎直向上提升0.6 m，固定好后，載著箱梁水平向前運(yùn)動(dòng)了30m。求此過程中克服箱梁所受重力做的功；
（3）如圖所示，“昆侖號”將箱梁運(yùn)到橋墩A、B之間的正上方時(shí)水平靜止。圖中l(wèi)1表示MN的水平距離，l2表示ON的水平距離，G表示“昆侖號”與箱梁受到的總重力（不包括輪車A受到的重力）、其重心在O點(diǎn)，F(xiàn)表示橋墩B上的支腿對“昆侖號”豎直向上的支持力。請推導(dǎo)支持力F的表達(dá)式（用字母表示）。
【答案】（1）5×104pa；（2）6×106J；（3）
【詳解】（1）根據(jù)公式可得。箱梁對地面的壓強(qiáng)為
（2）根據(jù)重力做功的公式W=Gh可得，克服重力做的功為W=Gh=1.0×107N ×10N/kg=6×106J
（3）根據(jù)杠桿平衡的原理可知F l1＝G（l1－l2），
答：（1）箱梁對橋面的壓強(qiáng)為5×104pa；
（2）此過程中克服箱梁所受重力做的功為6×106J；
（3）支持力F的表達(dá)式。
12．（2022·北京·統(tǒng)考中考真題）俯臥撐是一項(xiàng)常見的健身項(xiàng)目，采用不同的方式做俯臥撐，健身效果通常不同。圖23甲所示的是小京在水平地面上做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，她的身體與地面平行，可抽象成如圖23乙所示的杠桿模型，地面對腳的力作用在O點(diǎn)，對手的力作用在B點(diǎn)，小京的重心在A點(diǎn)。已知小京的體重為750N，OA長為1m，OB長為1.5m。
（1）圖23乙中，地面對手的力F1與身體垂直，求F1的大?。?br>（2）圖24所示的是小京手扶欄桿做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境，此時(shí)她的身體姿態(tài)與圖23甲相同，只是身體與水平地面成一定角度，欄桿對手的力F2與他的身體垂直，且仍作用在B點(diǎn)。分析并說明F2與F1的大小關(guān)系。
【答案】（1）500N；（2）

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